IC layout中CMOS晶体管匹配基础篇
晶体管的匹配在模拟电路中有很高的应用频率,比如一些差分对电路,主要依靠栅极到源极电压的匹配。同时像电流镜,主要依靠漏极电流的匹配。通常匹配的版图设计能够使电压的偏差减少到±5mv,使漏极电流有±l%的误差。
不同W的MOS管版图(layout)

使用相同长度的手指状的图形。不同长度和宽度的晶体管的匹配是很差的,甚至晶体管的匹配必须要求有相同的通道长度(channellen h),不要试图去匹配不同长度和宽度的晶体管。
不同方向不匹配的MOS版图与同方向匹配的MOS版图

所有的晶体管必须有相同的方向,并相 差带来的功能的影响。MOS layout(版图)如下图所示互靠近。 这样能有效的减少模拟电路由于工艺误所示。
质心对称匹配的MOS版图(layout)

使用相同重心的版图规则。中等以上精度的匹配晶体管,要求必须要是相同重心布局,通常是通过分割大的晶体管成偶数个的手指状晶体管来实现,同时要把他们放在交叉的阵列中。比如在有相同差分对的放大电路中,采用晶体管同重心的版图方法来得到灵敏的模拟电路版图,以至于有一个精确的输出。
两端添加了DUMMY MOS管的匹配版图(layout)

匹配晶体管上走线的版图(layout)

不要在需要匹配的晶体管上走金属连线,这样能够最大可能避免噪音和耦合的影响,特别是一些敏感的器件。
Gate由Metal连接的MOS版图(layout)

连接手指状晶体管栅极要使用金属线,不要使用多晶硅连接。在中度匹配和精确匹配CMOS晶体管中,使用金属线的效果要比多晶硅的效果好很多。
Gate由Poly连接的MOS版图(layout)

连接手指状晶体管栅极要使用金属线,不要使用多晶硅连接。在中度匹配和精确匹配CMOS晶体管中,使用金属线的效果要比多晶硅的效果好很多。
使用NMOS晶体管进行匹配要比PMOS晶体管效果要好,因为NMOS晶体管有更好的灵活性。